electrodeposición de óxido de cobre (i) en forma de láminas

ELECTRODEPOSICIÓN DE ÓXIDO DE COBRE (I) EN FORMA DE LÁMINAS
DELGADAS PARA SU USO COMO ELECTRODO DE BATERÍAS DE IÓN-LITIO.
S. Bijani1, L. Martínez1, M. Gabás1, J.R. Ramos-Barrado1, J. Morales2 y L. Sánchez2
1
Departamento de Física Aplicada I, Laboratorio de Materiales y Superficies. Facultad de Ciencias.
Campus de Teatinos. Universidad de Málaga. 29071-Málaga.
2
Departamento de Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Campus de Rabanales. Universidad de
Córdoba. 14071-Córdoba.
AGRADECIMIENTOS. Este trabajo ha sido
financiado por la CICyT (Proyecto MAT2002-0447C02-01).
REFERENCIAS
[1] Zhou Y. & Switzer J.A. Scripta Materalia 1998,
38, 1731-1738.
1200
*
*
1000
*
intensidad (u.a.)
800
600
*
400
*
200
*
*
*
*
0
20
40
60
80
á n g u lo 2 θ
Figura 1: Difractograma de la muestra depositada a
un potencial de –150mV (vs. SCE), pH=9 y T=30ºC.
4.0
3.5
Intensidad (u.a.)
En esta comunicación presentamos un estudio
sobre la preparación de óxido de cobre (I), Cu2O, en
forma de láminas delgadas, mediante la técnica de
deposición
electroquímica,
y
la
posterior
caracterización de las muestras obtenidas.
Las láminas han sido crecidas sobre un substrato
de titanio por reducción catódica de una disolución
de lactato de Cu (II) [1]. Se ha estudiado como
dependen la composición de la lámina (presencia o
no de varias fases), el tamaño de grano y la textura,
con la temperatura, el pH y el potencial aplicados.
Las muestras obtenidas se han caracterizado
mediante difracción de rayos X (XRD),
espectroscopia de fotoelectrones (XPS) y
microscopia electrónica de barrido (SEM). Los
resultados obtenidos en XRD y XPS, muestran que
se obtienen películas de Cu2O puras, o mezclas de
Cu2O y cobre metálico, dependiendo del valor de las
variables de electrodeposición. Las muestras son
nanocristalinas
(independientemente
de
su
composición) y se observa una dependencia del
tamaño de grano con los parámetros controlables de
la electrodeposición.
En la actualidad estas muestras están siendo
estudiadas como material electródico para su
aplicación en baterías tipo Li-ion. Las películas de
óxidos de cobre reaccionan reversiblemente con litio
en celdas de configuración Li/LiPF6, EC-DEC/Cu2O.
En el rango de potencial de trabajo, 3.0 – 0.0 V, estas
celdas electroquímicas liberan valores de capacidad
específica altos (≈ 350 Ah/kg) y constantes en
operaciones de largo ciclado. Las buenas
propiedades electroquímicas observadas permiten
proponer a estos depósitos como potenciales
materiales anódicos a ser utilizados en baterías de
tipo Li-ion.
3.0
2.5
2.0
1.5
936
935
934
933
932
931
930
Binding energy (eV)
Figura 2: Análisis mediante XPS del pico Cu2p3/2
de la muestra depositada a un potencial de –400mV
(vs. SCE), pH=12 y T=30ºC.
Figura 3: Fotografía SEM de la muestra depositada a
un potencial –600mV (vs. SCE), pH=9 y T=30ºC.